A Laplace transform pair model for spectral reconstruction

Abstract

A four-parameter Laplace transform pair model, which accurately reconstructs an experimental bremsstrahlung spectrum from attenuation data, is presented. Computed spectral values with both aluminum and copper attenuators generally agree with experimental 70-kVp data to better than 2%. Reconstructed spectra at other kVp's also show good agreement with published data.

Determinação do espectro de energia de campos de radiação utilizados em radioterapia a partir de medidas de atenuação e simulação Monte Carlo

“…Desse modo, métodos alternativos de medição indireta de espectros a partir de curvas de atenuação da radiação em materiais como alumínio, cobre e chumbo, têm sido investigados por diversos autores ao longo dos anos, com o intuito de estimar a fluência de feixes clínicos (ARCHER 1982, HUANG et al, 1982, HUANG et al, 1983, BOONE 1990, BAKER 1997, WAGGENER 1999, SHIMOZATO et al, 2007. Diversos estudos mostraram ser possível relacionar a transmissão relativa da radiação em um material com espessura e composição conhecidas com a fluência do feixe original por meio da transformada de Laplace (BAIRD, 1981, HUANG et al, 1981, HINSON et al, 2002 Na maior parte dos protocolos de dosimetria clínica, como o documento TRS-398 da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA,2001) e o documento TG-51 da Associação Americana de Físicos em Medicina (ALMOND et al, 1999), costuma-se especificar a qualidade de um feixe de radiação clínico em termos de um índice de qualidade desse feixe, medido em função da razão entre as doses medidas em duas profundidades diferentes de um objeto simulador de água (KONSUNEN and ROGERS, 1993).…”

“…A tabela 4 mostra os valores de espessuras utilizadas na simulação para cada material absorvedor. (ARCHER, et al, 1982), o parâmetro 0 m corresponde ao coeficiente de atenuação linear do material para os fótons de máxima energia presente no feixe de radiação. Entretanto, esse valor pode, a priori, ser considerado como um quarto parâmetro a ser ajustado na curva de transmissão.…”

Reconstrução espectral de feixes de raios X diagnósticos

“…Os avanços rápidos na imagem médica e em outras áreas da física despertaram o interesse em métodos mais recentes de determinar o espectro dos raios-X, já que as técnicas comumente utilizadas até então se mostravam inviáveis [2] . Um feixe de Raios X tem propriedades dosimétricas diretamente ligadas ao espectro de energia produzido pelo tubo, pode-se auxiliar no estabelecimento da qualidade dos tratamentos fazendo uso de metodologias que permitam avaliar de forma simples os espectros destes feixes [2][3] .…”

“…Um feixe de Raios X tem propriedades dosimétricas diretamente ligadas ao espectro de energia produzido pelo tubo, pode-se auxiliar no estabelecimento da qualidade dos tratamentos fazendo uso de metodologias que permitam avaliar de forma simples os espectros destes feixes [2][3] . Torna-se muito importante no radiodiagnóstico a especificação da qualidade do feixe de radiação.…”

“…A caracterização de um sistema de raios X pode ser realizada empregando simulação Monte Carlo [18], modelo semianalítico [19] ou métodos experimentais [2,20] . médio desses raios é da ordem de 1 Å [22] .…”